第7章-维生素与矿物质课件

1、第7章 维生素与矿物质 (Vitamin and Minerals)contents第一节 食品中的维生素1.1 概述1.2 影响食品中维生素含量的因素1.3 食品中的维生素 第二节 食品中的矿质元素2.1 食品中矿质元素的特性2.2 食品中矿质元素的含量及影响因素2.3 矿质元素的理化性质2.4 食品中矿质元素的利用率重点: 掌握几种主要的维生素和矿物质及其功能、作用、在食品贮藏加工中的变化1.1 Introduction of Vitamins 维生素（Vitamin）维持机体正常生命活动不可缺少的一类小分子有机化合物。维生素的种类很多，化学结构各不相同。第一节 食品中的维生素1.1 In

2、troduction of Vitamins 这类物质在人和动物体内不能合成，或合成的量不能满足机体的需要，必须从食物中摄取。维生素不是机体的主要结构材料，也不是体内能源物质，但它们在物质的代谢中起着非常重要的作用。第一节 食品中的维生素维生素生理功能的概括作为辅酶或辅酶前体:如硫胺素、核黄素、叶酸等作为抗氧化剂保护体系组分:如VC、VE遗传调节因子:VA,VD、叶酸等某些特殊功能:VA-视觉功能；VC-血管脆性脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源 维生素生理功能缺乏症状良好食物来源A视紫红质合成，上皮，神经，骨骼生长，发育，免疫功能 儿童：暗适应能力下降干眼病，角膜软化成人：夜盲症，干皮病

3、 动物肝脏，红心甜薯，菠菜，胡萝卜，胡桃蒲公英，南瓜，绿色菜类 D调节骨代谢主要调节钙代谢 儿童：佝偻病成人：骨软化症 在皮肤经紫外线照射合成，强化奶 E抗氧化婴儿：贫血儿童和成人：神经病变，肌病 在食物中分布广泛，菜籽油是主要来源 K通过羧基谷氨酸残基激活凝血因子、 儿童：新生儿出血性疾病成人：凝血障碍 肠道细菌合成，绿叶蔬菜，大豆，动物肝脏 维生素生理功能缺乏症状良好食物来源B1(硫胺素) 参与-酮酸和2-酮糖氧化脱羧 脚气病，肌肉无力，厌食，心悸，心脏变大，水肿 酵母，猪肉豆类，葵花籽油 B2(核黄素) 电子（氢）传递 唇干裂，口角炎，畏光，舌炎，口咽部粘膜充血水肿 动物肝脏，香肠，瘦肉

4、，蘑菇 奶酪，奶油，无脂牛奶，牡蛎 B3(尼克酸)电子（氢）传递癞皮病：腹泻，皮炎，痴呆或精神压抑金枪鱼、动物肝脏、牛肉、蘑菇 B6(吡哆醇吡哆醛,吡哆胺) 氨基转移反应 脱羧反应 皮炎，舌炎，抽搐 牛排，豆类，土豆，鲑鱼，香蕉 叶酸 一碳单位转移 巨幼红细胞性贫血，腹泻，疲乏，抑郁，抽搐 布鲁氏酵母，龙须菜萝卜，大头菜，绿叶菜类，豆类，动物肝脏 B12(钴胺素) 甲基化高半胱氨酸为蛋氨酸转化甲基丙二酰-CoA为琥珀酰-CoA 巨幼红细胞性贫血，外周神经退化，皮肤过敏，舌炎 肉类，鱼类，贝壳 家禽，奶类 Vc(抗坏血酸) 抗氧化，胶原合成中 羟化酶的辅因子坏血病，胃口差，疲乏无力，伤口愈合延迟

5、，牙龈出血，毛细血管自发破裂木瓜，橙汁，甜瓜，草莓花椰菜，辣椒，柚子汁水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源 Classification of VitaminsB族water-soluble VitVitfat-soluble VitVB1,VB2,VPPVB5,VB6,VHVB11,VB12VAVDVEVKVCNomenclature of Vitamins （1）是按发现的历史顺序，以英文字母顺序命名，如维生素A、B、C、D、E等； （2）是按其生理功能命名，如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等； （3）是按其化学结构命名，如视黄醇、硫胺素和核黄素等。 1.3 食品中的维生素第一节

6、 食品中的维生素一、水溶性维生素溶解性：绝大多数易溶于水，不溶于非极性溶剂；代谢及毒性：一般比较容易代谢，在体内很少量贮存，无毒副作用或毒副作用很小；加工稳定性：在加工过程中容易造成损失；主要功能：作为辅酶，参与能量代谢；一般性质：1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)（1）结构 是一种烯醇式己糖酸内酯，具有四种异构体，分别是L-抗坏血酸、L-异抗坏血酸、D-抗坏血酸、D-异抗坏血酸，结构见教材P183。 其中L-抗坏血酸的生物活性最高。L-抗坏血酸1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)生物活性最高抗坏血酸酶L-抗坏血酸L-脱氢抗坏血酸（1）结构D-抗坏血酸 D-脱氢抗坏血

7、酸1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)（1）结构（2）性质 抗坏血酸没有羧基，其酸性来自烯二醇的羟基电离； 四种异构体中，L-抗坏血酸的生物活性最高；其余几种异构体均不具有生物活性，但与L-抗坏血酸有着相似的化学性质；1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)（2）性质 D-异抗坏血酸易于合成，成本低，虽无生物活性，但在抗氧化性上与天然的L-抗坏血酸相同，因此，食品工业中多采用D-异抗坏血酸作为抗氧化剂； 在所有维生素中，Vc是最不稳定的，在加工储藏过程中极易被破坏。氧气、温度、光线、金属离子及碱性环境等因素对抗坏血酸的氧化有促进作用。1、抗坏血酸（VC Ascorbic A

8、cid)（3）来源 维生素C广泛存在于自然界中，主要存在于植物中，如柑桔类、绿色蔬菜、番茄、辣椒、马铃薯及浆果中含量较为丰富； 在刺梨、猕猴桃、番石榴中含量最高。 在水果的不同部位中其浓度差别也很大，例如：苹果皮中的浓度要比果肉中高23倍。 动物性食物来源为牛乳和肝脏。1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)(4)功能生理功能：a.促进细胞间质的合成，降低血管脆性，防止出血；b.参与体内的氧化还原反应；c.参与新陈代谢，增强机体对疾病的抵抗能力；d.解毒作用（Pb2+、As3+ 、苯及细菌毒素等）1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)(4)功能 在食品工业中的应用：a.可防止

9、水果蔬菜产生褐变和褪色b.作抗氧化剂（脂肪、鱼、乳制品中）c.稳定剂（肉中色泽的稳定剂）d.改良（面粉）e.啤酒中可作氧气载体，提高啤酒澄清度1、抗坏血酸（VC Ascorbic Acid)2、硫胺素 VB1 (thiamin) （1）结构 硫胺素，又称维生素B1，是取代的嘧啶环和噻唑环由亚甲基相连而成的一类化合物，各种结构的硫胺素（见教材P174）均具有维生素B1活性。是一种水溶性维生素，能被完全吸收代谢，没有毒副作用；在酸性条件下相当稳定，在碱性条件及中性条件下不稳定；对热敏感,对光不敏感，易被氧化，常因热烫预煮而损失；其降解受AW影响极大,一般在AW为0.5-0.65范围降解最快。2、硫

10、胺素 VB1 (thiamin) （2）性质食品的加工与贮藏中易损失。 2、硫胺素 VB1 (thiamin)（2）性质2、硫胺素 VB1 (thiamin)（3）来源 存在于许多植物种子中，尤其是谷物种子的外皮和胚芽中； 动植物组织和酵母中，主要以辅酶形式存在； 食物来源：酵母、米糠、全麦、燕麦、花生、猪肉、大多数种类的蔬菜、麦麸、牛奶。 （4）功能a.构成辅酶（TPP），维持机体正常代谢；b.能够抑制胆碱酯酶的活性，促进胃肠蠕动，保持食欲；c.保护神经组织，改善精神状况，消除疲劳；d.维生素B1对于维持正常糖代谢起着十分重要的作用，它的缺乏会使糖代谢受阻；e.促进年幼动物的发育，影响比维生

11、素A更加显著；d.预防脚气病。2、硫胺素 VB1 (thiamin)3、核黄素 VB2 (Riboflavin)FMNFAD（1）结构7,8-二甲基-10(1-核糖醇基）异咯嗪水溶性较低；在酸性溶液中对热稳定,在中性溶液中稍不稳定，在碱性条件下迅速分解；见光易分解，在光照下转变为光黄素和光色素,并产生自由基,破坏其它营养成分并产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生。3、核黄素 VB2 (Riboflavin)（2）性质（3）来源 在食品中，核黄素与磷酸、蛋白质结合形成复合物；动物性食品一般含核黄素较高，尤其以肝、肾和心的含量最为丰富；奶类和蛋类中核黄素含量也较多；绿色蔬菜和豆类也含一定量的核黄素

12、。富含VB2的食物：牛奶、动物肝脏与肾脏、酿造酵母、奶酪、绿叶蔬菜、鱼、蛋类。 3、核黄素 VB2 (Riboflavin)a.促进发育和细胞的再生； b.促使皮肤、指甲、毛发的正常生长；c.帮助消除口腔内、唇、舌的炎症； d.食物中如果缺乏维生素B2，呼吸能力减弱，整个新陈代谢受阻； e.和其他物质相互作用来帮助碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢。 3、核黄素 VB2 (Riboflavin)（4）功能4.泛酸(VB3)又称遍多酸，广泛存在与自然界，因而得名。（1）结构它由Ala与、 二羟,二甲基丁酸以肽键相连的酸性物质，结构如下：CCHCNHCH2OHCH3CH3H2COHOHCH2COOH二

13、羟，二甲基丁酸Ala，(2)生理功能 是生物体内合成HSCoA 的原料。 HSCoA 是酰基转移酶的辅酶，在糖、脂类和Pr的代谢中起者载体作用。 因为广泛存在于动植物食物中，所以泛酸缺乏症极少见5. VB5（尼克酸和尼克酰胺） 维生素PP（Niacin）亦称烟酸，维生素PP为尼克酸和尼克酰胺的总称 。 （1）结构NCONCOOHNH2 尼克酸（烟酰酸） 尼克酰胺（烟酰胺） （2）生理功能 尼克酰胺为两种重要的前NAD（辅酶）和NADP（辅酶 ）的组成，它们在糖酵解、脂肪合成和呼吸作用中起着重要的作用。（3）富含VB5的食品 食品中除玉米较缺外，其它食品都含有。玉米中缺乏会造成赖皮病，因为玉米蛋

14、白中色氨酸含量较低，而色氨酸在体内可以转化成尼克酸。在动物组织中的VB5的主要形式为尼克酰胺。 （4）稳定性 VB5是维生素B族中最稳定的。 对热、光、空气、酸和碱都不敏感。但蔬菜经非化学处理如淋洗和休整，会使VB5损失；猪肉和牛肉在贮藏过程中产生的损失是由生化反应引起的；而烤肉不会带来损失，不过烤下的肉滴中含有肉中VB5的26%；乳类加工中似乎没有损失。 6. VB6 （吡哆醇、吡哆醇、吡哆胺 ） （1）结构(2) 功能HOCH2OHNH3CHOCH2OHNH3CHOCH2OHNH3CCH2OHCHOCH2NH2吡哆醛吡哆醇吡哆胺还原氧化VB6H3PO4H2O磷酸吡哆醛（胺）Pr脱酸酶转氨酶

15、参与体内代谢 (3)富含VB6的食品 VB6广泛分布在许多食品中，例如牛乳中的含量为54g100ml。此外它还存在于肉、肝、蔬菜、全谷粒和鸡蛋黄中，所以不太会发生缺乏症，对它的需要么还随蛋白质的高消耗而增加。 动物体内的VB6以吡哆醛和吡哆胺的形式存在，谷物主要为吡哆醇。 (4) 稳定性 吡哆醇对热、强酸和强碱都很稳定，但在碱性溶液中对光敏感，尤其对紫外线更敏感。 吡哆醛和吡哆胺当暴露在空气中，加热和遇光都会很快破坏，形成无活性的化合物如4吡哆酸。 在三种化合物中以吡哆醛最为稳定，可用来强化食品。 7.维生素VB7（生物素 vH） (1)结构 是由噻吩和尿素缩合的骈环，并带有戊酸侧链。（2）

16、生理功能 VB7构成羧化酶（固定CO2 ）的辅酶，它与酶蛋白结合是通过它的羧基和Pr-lys-NH2结合形成肽键。 人体一般不易缺乏生物素，若缺乏生物素可导致皮炎，肌肉疼痛，倦怠，厌食，轻度贫血等。（3)富含VB7的食品 广泛存在于动植物食品中，其中蔬菜、牛奶、水果中以游离态存在，内脏、种子和酵母中与蛋白质结合。 生物素在脂肪酸合成中起着重要作用。 人体：生物素的供应只是部分依靠膳食，而其中大部分是肠道细菌合成的。 生物素可因食用生鸡蛋清而失活，这是由一种抗生物素的糖蛋白所引起的。 （4）稳定性 VB7相当稳定，加热只引起少量损失，在空气中，中性微酸性溶液中稳定。生鸡蛋因含有抗生物素糖Pr易使

17、生鸡蛋中VB7损失。8.叶酸（VB11） 叶酸最初由肝脏分离出来，但后来发现绿色植物叶子中含量十分丰富，故名叶酸。（1）结构由蝶酸和谷氨酸结合而成，蝶酸是由2-NH2-4-OH-6-CH3喋呤+-NH2苯甲酸组成 。 嘌呤、嘧啶合成和某些AA的特殊代谢。 叶酸间接与核酸和蛋白质的生物合成有关，缺乏时可引起血液方面的疾病。 （3）富含VB11的食品 叶酸在许多食物中部存在，绿色蔬菜尤为丰富。 （2）生理功能 叶酸 四氢叶酸：携带一碳基团参与叶酸还原酶VC NAPD+H+（4） 稳定性 叶酸对热、酸比较稳定，但在中性和碱性条件 下能很快地破坏，受光照射更易分解。 叶酸能与亚硫酸和亚硝酸盐作用，生成

18、致癌物质，加入Vc会大大增加叶酸的稳定性。 9.维生素B12(氰钴胺素Cyanocobalamine) （1）结构 VB12 为一种红色的晶体物质，它的分子结构比其它维生素的任何一种都要复杂，而且是唯一含金属元素钴的维生素 ， VB12有多种形式，有氰、羟、硝、甲、5 脱氧腺苷钴胺素等。一般所称的是氰钴胺素，而氰钴胺素是药用VB12的常见形式，5 脱氧是VB12体内的主要形式。 （2）生理功能 a.是生物体内变位酶的辅酶，如： 9.维生素B12(氰钴胺素Cyanocobalamine) b.甲钴胺素是活泼甲基的转运者，参与许多化合物 的甲基化作用。c.参与胆碱等合成（缺乏时：贫血、神经系统、舌

19、、黏膜）（3）富含的食品 VB12的膳食来源主要是动物性食品，而植物中几乎不存在，所以只有“素食者”才会发生VBl2的缺乏症。 一般瘦肉、肝、肾、鱼、贝壳和牛乳中含量较丰富。 食品中的供给量可以满足人体需要，但由于VB12的吸收与人体胃的幽门部粘摸分泌的一种糖蛋白密切相关，这种糖蛋白称“内在因子”， VB12只有“与内在因子”结合后方可被肠壁吸收。所以“内在因子”的缺乏导致VB12的缺乏，此时需注射VB12 ，口服则无效。 二、油溶性维生素 1.维生素A 维生素A又称视黄醇(retinol) . (1)结构 维生素A有两种结构，维生素A1和维生素A2，两种结构非常相似，A2比A1在化学结构上多

20、一个双键。1.3 食品中的维生素类胡萝卜素结构及维生素A前体活性1.维生素Afat-soluble Vit（2）性质a.不溶于水，易溶于脂肪等有机溶剂 ；b.化学性质比较稳定，易被氧化，对光敏感；c.脂肪氧化酶可导致其分解；d.与VE、磷脂共存较稳定；e.对碱稳定；f.过量摄取会出现中毒现象。fat-soluble Vit动物植物:类胡萝卜素 (维生素A原) 鱼肝油鱼肉牛肉蛋黄牛乳及乳制品 1.维生素A（3）来源维持视觉 促进生长 增强生殖力 清除自由基等 1.维生素A（4）功能 2OHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3OHCH 2CH3CH 3CH 3CH 3VD V D 32

21、、维生素D（抗软骨病或抗佝偻病维生素）（1）结构 维生素D是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称，目前已发现六种结构相似的物质具有VD的生理功能，分别称为D2、D3D7，主要包括维生素D2和D3，二者结构十分相似，D2只比D3多一个甲基和一个双键。 对热、碱较稳定，但光照和氧气存在下会迅速破坏;在酸性溶液中会逐渐分解；一般的烹调加工不会对其造成损失；在食品中通常与维生素A共存。2、维生素D（2）性质植物不含维生素D，但维生素D原在动、植物体内都存在。 通常在食品中与维生素A共存，在鱼、蛋黄、奶油中含量丰富，尤其是海产鱼肝油中含量特别丰富。2、维生素D（3）来源提高肌体对钙、磷的吸收；促进生长

22、和骨骼钙化，促进牙齿健全；缺乏维生素D会引起佝偻病、手足抽搐和软骨病；摄入过多的维生素D将引起高血钙和高尿钙 ; 2、维生素D（4）功能 (1)结构 又称生育酚，已知有8种，其中四种、较为重要，其中以-生育酚的生物效价最高。 R O1HOR 2CH 3CH 3CH 2CH2CHCH 23CH 3H 其中 CH 3CH 3CCCH 3CH 3HHHHR1R23、维生素E生育酚在食品中可用作抗氧化剂，尤其用于动植物油中，其抗氧化能力依次；而在机体内的抗氧化能力恰恰相反。-生育酚为黄色油状液体，对热和酸较稳定，对碱不稳定，可缓慢被氧化破坏；食品中一般不缺乏VE，在食品加工、包装、贮藏中会有大量损失。

23、3、维生素E（2）性质猕猴桃， 坚果（包括杏仁、榛子和胡桃）、向日葵籽、玉米、冷压的蔬菜油、包括玉米、红花、大豆、棉籽和小麦胚芽（最丰富的一种）、菠菜和羽衣甘蓝、甘薯和山药；莴苣、卷心菜、菜花等是含维生素E比较多的蔬菜。 奶类、蛋类、鱼肝油也含有一定的维生素E。3、维生素E（3）来源延缓细胞老化，抗衰老；抗疲劳；是局部性外伤的外用药(可透过皮肤被吸收)和内服药，皆可防止留下疤痕；以利尿剂的作用来降低血压；防止流产；有助于减轻腿抽筋和手足僵硬的状况；降低患缺血性心脏病的机会。3、维生素E（4）功能4. 维生素K (Phylloquinone)OOCH 3R维生素K 维生素K是醌的衍生物。其中较常

24、见 的有四种！天然的维生素K1和K2，还有人工合成的维生素K3和K4。 维生素K1在绿色蔬菜中含量丰富，如菠菜、洋白菜等，鱼肉中维生素K含量较多，但麦胚油、鱼肝油中含量很少。 维生素K是黄色粘稠油状物，可被空气中氧缓慢地氧化而分解，遇光则很快破坏，对热酸较稳定，但对碱不稳定。 维生素K缺乏导致血中凝血酶原含量下降，从而导致皮下组织和其它器官出血，而且会延长凝血时间。 对于脂溶性维生素来说，人体易缺乏的顺序一般为VDVAVEVK。 一些食品中生物素的含量食品生物素含量(g/g)食品生物素含量(g/g)苹果0.9蘑菇16.0豆3.0柑橘2.0牛肉2.6花生30.0牛肝96.0马铃薯0.6乳酪1.8

25、8.0菠菜7.0莴苣3.0番茄1.0牛乳1.04.0小麦5.0一、原料中维生素含量及影响因素：品种1.2 影响食品中维生素含量的因素二、原料成熟度对维生素含量的影响 不同成熟时期西红柿中维生素C含量的变化花开后的周数单个平均重量（g）颜色维生素C（mg%）2334绿107357.2绿7.64102.5绿-黄10.95145.7红-黄20.76159.9红14.67167.6红10.1三、 维生素的稳定性食品中维生素含量除与原料中含量有关，还与食品中维生素在收获、储藏、运输和加工过程中损失多少有密切关系。目前关于维生素的性质虽然有很多报道，但是对于它们在复杂食品体系中的变化还了解较少。每一种维生

26、素有各种不同的形式，因此稳定性也各不相同。三、维生素的稳定性四、采后及贮藏过程中维生素的变化1.内源酶活所引起的变化 2.预处理会导致部分损失 3.贮藏过程中其它反应所引起的损失 不同贮藏方式过程中维生素损失情况贮藏方式蔬菜样维生素损失率（%）aAB1B2烟酸C冷冻贮藏10b12d202424260-50e0-610-450-560-78灭菌后贮藏7c10674249510-3256-8314-5031-6528-67a贮藏前，所有产品均进行了热加工及脱水处理。b蔬菜样品分别是芦笋、利马豆、四季豆、椰菜、花椰菜、青豌豆、马铃薯、菠菜、抱子苷蓝和嫩玉米棒。c蔬菜样品分别是芦笋、利马豆、四季豆、青豌豆、马铃薯、菠菜和嫩玉米棒，马铃薯样品中含热处理水。d平均值。e变化范围。 .贮藏中维生素损失的影响因素水分活度氧气温度其他 早餐谷物食品在45贮藏条件下硫胺素的降解速率与体系中水分活度的关系五、加工过程中维生素的损失.谷类食物在研磨过程中维生素的损失.浸提和热烫过程中维生素的损失土豆条在蒸和煮过程中维生素保留率(%)的比较豌豆加工中抗坏血酸的保存率各类食品经加工处理后硫胺素的保留率保留率（%）谷物土豆大豆粉碎的土豆蔬菜冷冻、油炸鱼挤压烹调水中浸泡16h后油炸，在亚硫酸溶液浸泡16h后油炸用水浸泡后在水中或